例谈中学化学主题式教学中主题的发掘

周存军

摘要：2017版普通高中化学课程标准提出重视开展“素养为本”的教学。关键在于转变教学方式和学习方式，实施主题式教学，以真实情境、真实问题的解决为抓手，通过科学探究等活动，实施教学评一体化，切实把培养学生化学核心素养落到实处。分析了主题式教学提出的背景、意义和涵义，通过实例提出了依据学科研究对象、科技研究成果和我们所处的社会环境、现代生活等角度发掘主题式教学的主题。

关键词：主题式教学;核心素养;探究教学;问题情境;主题

文章编号：1008-0546（2019）04-0019-03

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.04.006

一、主题式教学提出的背景与意义

高中化学课程标准（2017版）指出要重视开展“素养为本”的教学，倡导真实问题情境的创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的结构化设计，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力[1]。教学中落实培养核心素养的目标，关键在于转变教学方式和学习方式，把知识为目标的教学转变为以能力培养为目标的教学，培养学生终身发展与适应社会发展需要.的正确价值观念、必备品格和关键能力。

主题式教学是基于真实问题情境的教学，需要采用探究教学的方式进行，在教学中实施教学评一体化。主题式教学实现了教学方式和学习方式的转变，符合新的课程改革的要求，是符合学生认知规律和发展需求的有效教学组织形式，是落实培养学生学科核心素养的重要手段，也有助于教师加深对课程和教学的理解。

二、主题式教学的涵义

主题式教学指课堂教学以项目探究形式或问题解决形式统整书本知识与现实生活、生产和社会中的学科问题，以教学主题为枢纽，在系统内诸要素之间彼此联系、相互作用与协调运行中，以达成学习主体心理结构的完善与自我实现的整体性教学[2]。主题式教学课堂中以主题为主线，设置具有关联性的几个核心问题，实现教学内容的结构化设计，体现学科知识之间的逻辑关系;运用科学探究、证据推理、建立模型和运用模型等方法，对物质及其变化认识过程进行概括，实现认识思路的结构化;适时进行教学评，进一步对物质及其变化的本质及其认识过程进行抽象概括，有助于学生建构和形成化学学科的核心观念，贯彻落实以学科核心素养为主旨的教育目标。

主题式教学有以下特征：根据教学内容，选择合适的真实问题情境;问题情境贯穿课堂，情境问题的解决过程，也是教学内容逐步展开的过程;把核心教学内容以多个核心或关键问题的形式呈现，问题与情境紧密相关;问题解决过程中运用探究、讨论等互动化形式，结合实施教学评。主题式教学与传统讲授式教学存在一定的差异，主要在于主题式教学有统整系列问题的情境，问题之间关联性、逻辑性较强，有利于培养学生分析、解决真实问题情境的能力。主题式教学与拼盘式或题组式教学也有所不同，例如以汽车中的化学为主题，对金属材料玻璃、动力、尾气、电池进行了研究。几乎做到了面面俱到，但是研究缺少真实问题情境，研究对象之间缺少逻辑性和关联性，内容宽泛、不深刻，浅尝辄止，不能认为是一种主题式教学。主题式教学强调基于真实问题情境，课堂上对情境一以贯之，多次利用情境关联的问题，学科知识呈现结构化。无论是新授课，单元复习课还是综合复习课，三者的教学要求、目标、行为等方面虽然存在差异，但是选择合适的主题都是至关重要的。

三、主题式教学中主题的发掘

根据近年来一些省市级公开课和公开发表论文的研究发现，主题式教学呈现了越来越受到重视的倾向。根据知网以“主题式”进行关键词查询，2011年以前公开发表的论文共计93篇，2011年至今公开发表的论文346篇。以上文章以主题式教学的模式或教学设计的研究居多，对具体学科主题式教学中主题的发掘没有具体和深入的研究，这也是广大教师教学实践中存在的困惑和疑难之处。化学学科主题式教学的主题可以依据学科研究对象、科技研究成果和我们所处的社会环境现代生活等进行发掘。

1.从社会生活中发掘主题

用化学的视角观察社会生活，会发现社会生活中有许多与化学相关的主题。在社会生活中用到或接触到的化学物质，有些可以在适当的时机运用于化学教学中。例如，以酸雨为主题进行二氧化硫性质的教学，设置以下4个具有关联性的问题：①酸雨的危害是什么？②酸雨是如何形成的？③如何检验硫酸型酸雨？④如何消除酸雨的危害？以真实问题情境为背景，把二氧化硫的相关性质与应用穿插其中。再如，以金鱼的幸福生活——鱼在旅途为主题，进行初中化学“我们周围的空气”的单元复习课，设置了彼此具有联系的3个核心问题：①袋中气体是什么？包含子问题，引导学生分析白色物质X的成分、生成的气体成分验证方法等。②袋中气体是空气吗？从子问题引导出测定空气中氧气含量的方法，设计实验探究固体X能否与水产生氧气，带火星的木条、溶解氧传感器测定氧气存在的差异等。③如何使袋中气体变为我们周围的空气？最后引导学生归纳整理、反思评价、提炼升华[3]。与社会生活相关的主题还有：以碳酸饮料为主题，进行碳酸钠的性质与应用的教学;以乳酸饮料为主题，进行必修有机化学的单元复习;以汽车尾气为主题，进行氮及其化合物的单元复习;以碱式氯化铝为主题，进行铝的化合物的综合复习等。

2.从化学工业中发掘主题

化学工业与人們的日常生活、工作息息相关，化学工业涵盖了冶金、能源、石化、医药、环保和军工等诸多行业。中学化学与化学工业中的众多物质的生产相关，化工原料、过程中的操作、产品的性质等相关内容，可以筛选发掘所需主题。如以“84”消毒液为主题，对氯及其化合物进行单元复习，设置3个相互具有关联性的问题：①“84”消毒液的成分及性质探究。②“84”消毒液是如何生产的？③使用“84”消毒液的注意事项有哪些？另外，以侯氏制碱法为主题，进行复分解反应规律的综合复习;以离子交换膜为主题，进行电化学的综合复习等。以墨粉中铁的氧化物的成分探究为主题，进行铁及其化合物的综合复习等。

3.从化学教材和课程标准中发掘主题

现行高中化学教材，大多设计章节时，已有相关的主题，如苏教版必修1包含了从海水中获得的化学物质、从矿物到基础材料、硫氮和可持续发展等内容较为宽泛的专题，这些可以作为单元复习的主题，细分某些内容，可以提炼得到某章节的主题。2017版高中化学课程标准中课程内容部分“情境素材建议”栏目列举了丰富的素材，可以加以发掘运用。如以探索金属铝的冶炼为主题，设置了以下几个问题：①金属铝可能的冶炼方法，包含的问题有金属冶炼的常见方法有哪些？提炼出金属冶炼的本质为M++-=M，根据铝在金属活动性顺序表中的位置，猜测金属铝可能的冶炼方法有哪些？②金属铝的冶炼方法探究，通过资料查询，发现通过钠或者钾置换熔融氯化铝、电解氧化铝的方法可行，通过探究电解氯化铝溶液实验、钠投入氯化铝溶液的实验等发现不可以生成金属铝，分析各种实验方案的优点和缺点。③金属铝的冶炼方法展望，对加热法、热还原法的可行性进行探索，总结金属冶炼的规律。教学中培养了学生的科学探究与创新意识、科学精神与社会责任等化学核心素养。另外，如以氯系消毒剂的生产与使用为主题，进行氯气的性质的教学;以华素片中有效成分的测定为主题，进行物质的分离和提纯的教学;以厨房中食醋的用途为主题，进行乙酸的性质的教学;以污水治理中——从化学需氧量到高铁酸钾为主题，进行氧化还原反应的复习等。

4.从化学史中发掘主题

化学学科的发展历程，也是人类对未知自然世界的探索历史。以某种物质或规律的认识发展历程为背景，选择合适的主题进行教学，可以培养学生多种核心素养。例如，以人类对原子结构的认识发展史为主题，进行原子的结构和原子核的组成的教学。教学中以认识发展史为主线、学生通过发现学习与探究学习、实现了多学科的融合、培养了学生的思维与能力，通过有关图示，建立原子元素和核素等概念间的逻辑关系，建构了原子结构和原子核结构的模型。另外，还可以以纯碱工业发展史为主题，进行碳酸钠性质的教学;以元素镓的探究为主题，进行元素周期律的教学;以人类对硅元素的应用历程为主题，进行硅及其化合物的教学等等。化学史作为教学主题，既有对学生进行价值观教育的意义，还有培养学生科学精神和创新意识的价值。

5.从具体反应中发掘主题

物质的转化是化学学科研究的重要方面，物质的变化使化学增添了神奇的魅力。可以深入发掘具体反应的应用、现象、原理，辅助以化学实验，进行主题式教学。如苏教版化学平衡的移动一节，教材中安排的2个主要实验：以Co2++4Cl-?CoCI42-为例研究温度对化学平衡的影响，以2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O为例研究浓度对化学平衡的影响。存在的问题是选择的物质对学生来说是陌生的，如果进行主题式教学，前后2个实验没有使用共同的物质，能否设计同一个反应研究不同条件对平衡移动的影响。基于真实问题情境，提出对火箭推进器中的反应2NO2?N2O4进行研究，辅助以化学实验提供证据，充分发挥了这个反应的价值。另外，还可以以铁盐洗涤银镜的反应Fe3++Ag?Fe2++Ag+为主题，进行氧化还原反应的教学;以工业漂白剂高锰酸钾与草酸为主题，进行化学反应速率的教学;以污水治理中去除H2S所需氧化剂的选择为主题，进行氧化还原反应的综合复习教学。具体反应作为主题进行教学时，一般辅以化学实验。实验作为提供证据的载体，对培养学生宏观辨识、证据推理、创新意识等核心素养起着重要的作用。

6.从科技发展成就中发掘主题

新的化学课程标准指出课程内容体现基础性和时代性。教学中选用最新科技成就一方面体现了时代性，另一方面也彰显了化学学科的价值，引导学生关注人类面临的与化学有关的能源环境等议题，培养学生的科学精神与人文精神。例如，以铝空气电池为主题，设计了金属铝的性质的教学设计。设置了4个核心问题：①科学家热衷铝电池开发的原因可能有哪些？引导出铝元素的存在与含量、物理性质、用途等。②铝电池工作时的电流是怎么产生的？包含子问题铝能否在空气中燃烧？引导出金属铝与非金属单质的反应。③铝电池的电解质为什么选用碱溶液？引导出铝与碱、酸、盐反应的研究。④如何实现铝电池的二次可循环利用？引导学生归纳整理、反思评价。另外科技成就中，可以以磁流体成分检测为主题，进行铁盐与亚铁盐的教学;以从锂电池到钠电池为主题，进行金属钠性质的教学;以青蒿素分子结构的测定为主题，进行分子结构的测定及模型构建的教学等等。

四、结语

主题式教学主题的发掘是教学设计中较为棘手的问题，需要教师以化学的视角观察社会生活、了解科技前沿成就、深入解读课程标准和教材。贯彻新课程改革的理念，以发展学生的化学核心素养为主旨，最终要落实到教师的教育教学方式上，引导学生学习方式的变革，主题式教学无疑是重视“素养為本”的一种教学方式和学习方式的教学尝试。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2018：2

[2]袁顶国，朱德全.论主题式教学设计的内涵、外延与特征[J].课程.教材.教法，2006（12）：19-23

[3]赵国华，吴永才.基于核心素养导向的主题式复习课教学——“我们周围的空气”复习课评析[J].化学教与学，2018（6）：63-65